Charakterisierung von pektinolytischen Enzymen der Zuckerrübe

13
Laut Ewest (2008) wird jedem Enzym nach IUB eine Schlüsselnummer zugewiesen, die als
EC-Nummer bezeichnet wird und deren erste Zahl die Hauptklasse der Enzyme angibt. So
besitzt die Pektinesterase beispielsweise die Schlüsselnummer „PE, EC 3.1.1.11“, wobei die 3
für die dritte Hauptgruppe der Enzyme steht und somit angibt, dass es sich bei diesem Enzym
um eine Hydrolase handelt.
Eine wichtige Rolle bei enzymatischen Reaktionen spielen Cofaktoren bzw. Coenzyme, die
Nichtprotein-Moleküle sind und besonders von den Enzymen der Hauptgruppen 1, 2, 5 und 6
benötigt werden. Nehmen die Coenzyme wie ein zweites Substrat an der Reaktion teil, so
werden sie auch als Cosubstrate bezeichnet. Eines der wichtigsten Co-Enzyme ist dabei das
NADP + -Molekül, das ein wasserstoffübertragendes Coenzym ist. Diese Coenzyme sind häufig
relativ fest mit dem eigentlichen Enzym verbunden. Gelegentlich sind sie sogar durch covalente
Bindungen an das Protein gebunden. Der so entstandene Komplex aus Enzym und
Coenzym wird als Holoenzym bezeichnet. Der Proteinanteil allein wird als Apoenzym bezeichnet
(Löffler, Petrides, 1998).
Die Anwesenheit von Coenzymen ist somit ganz entscheidend für die Aktivität eines Enzyms.
Es gibt jedoch noch eine Reihe von weiteren Faktoren, die die Aktivität eines Enzyms beeinflussen.
Als Beispiele sind da der pH-Wert, die Konzentration der gelösten Salze oder die
Reaktionstemperatur zu nennen. Auch hat die Konzentration des Substrates einen Einfluss auf
die Aktivität des Enzyms.
Angegeben wird die Aktivität eines Enzyms in internationalen Einheiten, die IU abgekürzt
werden und sich vom englischen Begriff „international Unit“ ableiten. Dabei stellt eine Einheit
die Menge Enzym dar, die den Umsatz von 1 µmol Substrat pro Minute unter definierten
Standardbedingungen (Temperatur, pH-Wert des Substrates) katalysiert. Bei der Messung der
Enzymaktivität ist darauf zu achten, dass die Reaktionspartner im Überschuss vorhanden sind,
da nur in diesem Falle die Geschwindigkeit des Substratumsatzes proportional der Menge des
vorhandenen Enzyms ist. Zur Bestimmung der Aktivität eines Enzyms misst man entweder
den Substratverbrauch oder die Bildung der Reaktionsprodukte durch chemisch-physikalisch
Methoden. Die dabei gebräuchlichste Methode ist die photometrische Messung. Haben Substrat
bzw. Reaktionsprodukt eine spezifische Absorption bei einer definierten Wellenlänge,
so kann anhand der Extinktionsänderung der durch das Enzym katalysierte Umsatz berechnet
werden. Dieses Prinzip ist vor allem von Otto Warburg als optisch-enzymatischer Test in die
biochemische Analytik etabliert worden (Löffler, Petrides, 1998).
Über die Zunahme der Reaktionsprodukte erfolgt auch die Bestimmung der Aktivität eines
der wichtigsten pektinolytischen Enzyme, das neben der Pektinesterase und endo-